NL1001098C2

NL1001098C2 - Soldering device without flux.

Info

Publication number: NL1001098C2
Application number: NL1001098A
Authority: NL
Inventors: Ewald Garrecht
Original assignee: Ersa Loettechnik Gmbh
Priority date: 1994-08-30
Filing date: 1995-08-30
Publication date: 1997-07-25
Also published as: NL1001098A1; DE4432402A1; DE4432402C2; US5762257A

Description

Titel: Inrichting voor het zonder vloeimiddel solderen.Title: Apparatus for soldering without flux.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het solderen zonder vloeimiddel van over de soldeergolf van een golf-soldeerspuitmond gevoerde geleiderplaten, waarbij het soldeermiddel door middel van tenminste één ultrasoon-elektrode (sonotrode) in trilling brengbaar is, het bovenvlak van de sonotrode rechtstreeks door de soldeergolf wordt overspoeld en de geleiderplaten op korte afstand boven het bovenvlak van de sonotrode worden gevoerd.The invention relates to a device for soldering without flux of conductor plates passed over the solder wave of a wave soldering nozzle, wherein the solder can be vibrated by means of at least one ultrasonic electrode (sonotrode), the top surface of the sonotrode directly the solder wave is flooded and the conductor plates are fed a short distance above the top surface of the sonotrode.

Een inrichting van dit type is bekend uit de brochure "Fluxloses Ultraschall-Lötsystem" (blz. 9) van de ASAHI GLASS Company. Hierbij bevindt de sonotrode van een ultrasoon-oscillator zich binnen een soldeerbadreservoir en vormt het middendeel van een golf-soldeerspuitmond, waarbij aan tegenover elkaar gelegen zijden van de sonotrode het smeltvloeibare soldeer omhoog wordt gepompt ter vorming van een soldeergolf boven de sonotrode. De te solderen onderdelen worden daarbij over het bovenvlak van de smeltvloeibare soldeergolf verplaatst of verticaal daarin gedompeld, terwijl het te bewerken onderdeel horizontaal verder wordt verplaatst. Het is voorts bekend, dat door het toepassen van ultrasoon-trillingen in het gebied van de te solderen onderdelen, een goede reiniging en bevochtiging van de oppervlakken van de te solderen onderdelen plaatsvindt, zonder dat tevoren een vloeimiddel op de soldeerplaatsen van de te solderen locaties is aangebracht.A device of this type is known from the brochure "Fluxloses Ultraschall-Lötsystem" (page 9) of the ASAHI GLASS Company. Here, the sonotrode of an ultrasonic oscillator is contained within a solder bath reservoir and forms the center portion of a wave soldering nozzle, the melt-liquid solder being pumped up on opposite sides of the sonotrode to form a solder wave above the sonotrode. The parts to be soldered are moved over the top surface of the melt-liquid soldering wave or dipped vertically therein, while the part to be processed is moved horizontally further. It is further known that by applying ultrasonic vibrations in the area of the parts to be soldered, good cleaning and wetting of the surfaces of the parts to be soldered takes place, without a flux having previously been applied to the soldering points of the locations to be soldered. has been applied.

Verder is uit DE 32 18 338 Al een golf-soldeer-inrichting bekend, waarbij de sonotrode onder de golfvormer van de soldeerspuitmond is aangebracht. Hierbij kunnen de ultrasoon-trillingen van de sonotrode echter niet optimaal op de soldeerverbindingen inwerken, omdat alleen de golfvormer door de ultrasoon-trilling wordt belast.Furthermore, a wave soldering device is known from DE 32 18 338 A1, wherein the sonotrode is arranged under the wave former of the soldering nozzle. However, the ultrasonic vibrations of the sonotrode cannot optimally act on the solder joints, because only the wave former is loaded by the ultrasonic vibration.

De uitvinding heeft tot doel een inrichting voor het solderen zonder vloeimiddel van het genoemde type te 100 1 0 98 2 verschaffen, waarmee het industrieel solderen van geleider-platen aanzienlijk verbeterd wordt.The object of the invention is to provide a device for soldering without flux of the aforementioned type, which considerably improves the industrial soldering of conductor plates.

Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt doordat het bovenvlak van de sonotrode tenminste een deelgebied van het bovenvlak van de golfvormer van de golfsoldeerspuitmond vormt. Hierbij bevindt het bovenvlak van de sonotrode zich, als onderdeel van de golfvormer zelf, in direkt contact met de door de golfvormer geleide, hete soldeergolf, waaruit een direkte inwerking van de ultrasoon-trillingen van de sonotrode op de soldeergolf, en daarmee op de daarin voor het solderen ondergedompelde soldeerplaatsen resulteert. Er treedt geen afkoeling van de soldeergolf ter plaatse van de sonotrode op, omdat deze tot de temperatuur van het soldeerbad wordt opgewarmd. Het solderen vindt daardoor plaats bij gelijkblijvende temperatuur van het soldeerbad. De lengte en de vorm van de sonotrode in de richting van de soldeergolf bepaalt de golfvorm en de stroomsnelheid ervan.According to the invention, this object is achieved in that the top surface of the sonotrode forms at least a partial area of the top surface of the wave former of the wave soldering nozzle. Here, the top surface of the sonotrode, as part of the wave former itself, is in direct contact with the hot solder wave guided by the wave former, from which a direct effect of the ultrasonic vibrations of the sonotrode on the solder wave, and thus on the therein immersed solder points for soldering. No cooling of the solder wave occurs at the sonotrode, because it is heated to the temperature of the solder bath. The soldering therefore takes place at the same temperature of the soldering bath. The length and shape of the sonotrode in the direction of the solder wave determines its waveform and its flow rate.

De sonotrode bevindt zich dan ook in het direkte beïnvloe-dingsgebied van de gerichte stroming van de soldeergolf, waarin op korte afstand boven de sonotrode de te solderen onderdelen van de daarlangs gevoerde geleiderplaten ondergedompeld worden. De ultrasoon-trillingen van de sonotrode kunnen derhalve een goede reiniging en bevochtiging van de oppervlakken van de te solderen onderdelen bewerkstelligen, hetgeen van wezenlijk belang is voor het op industriële wijze solderen van geleiderplaten. Daardoor is een voorbehandeling van de te solderen onderdelen door het besproeien met vloeimiddel niet meer noodzakelijk, zodat een volgens de uitvinding uitgevoerde, industriële soldeer-inrichting aanzienlijk compacter kan worden gebouwd en zeer milieuvriendelijk is, omdat geen andere voorbehandeling van de soldeerplaatsen nodig is om metallisch zuivere soldeer-vlakken te verkrijgen. Bij de inrichting volgens de uitvinding worden het reinigen en het solderen van de soldeerplaatsen gecombineerd.The sonotrode is therefore located in the direct influencing area of the directional flow of the soldering wave, in which the parts of the conductor plates pasted thereon are immersed at a short distance above the sonotrode. The ultrasonic vibrations of the sonotrode can therefore effect a good cleaning and wetting of the surfaces of the parts to be soldered, which is essential for the industrial soldering of conductor plates. As a result, pre-treatment of the parts to be soldered by spraying with flux is no longer necessary, so that an industrial soldering device constructed according to the invention can be built considerably more compact and is very environmentally friendly, because no other pre-treatment of the soldering points is necessary to obtain clean solder surfaces. In the device according to the invention, cleaning and soldering of the soldering points are combined.

100 1 0 98 3100 1 0 98 3

Volgens een verdere uitwerking van de uitvinding is het bovenvlak van de sonotrode een nagenoeg horizontaal eindgebied van de geleidingsplaat van een golf-soldeerspuit-mond. Hierdoor wordt bereikt, dat de sonotrode op een 5 constructief doelmatige wijze, precies daar is aangebracht, waar het solderen van de soldeerplaatsen plaatsvindt. Volgens een verdere variant van de uitvinding is het bovenvlak van de sonotrode tenminste gedeeltelijk in de stromingsrichting van het soldeermiddel onder een geringe hoek ten opzichte van de 10 horizontaal schuin aangebracht. Deze uitvoering van het bovenvlak van de sonotrode bepaalt de vorm van de soldeergolf en de stromingssnelheid daarvan. Voor de vorming respectievelijk de geleiding van de soldeergolf is het bovenvlak van de sonotrode volgens een verdere variant van de 15 uitvinding, voorzien van gleuven, die bijvoorbeeld een zijdelingse verbreding van de soldeergolf kunnen bewerkstelligen.According to a further elaboration of the invention, the top surface of the sonotrode is a substantially horizontal end region of the guide plate of a wave soldering nozzle. This ensures that the sonotrode is arranged in a constructionally efficient manner, exactly where the soldering of the soldering points takes place. According to a further variant of the invention, the top surface of the sonotrode is arranged obliquely at least partly in the direction of flow of the solder at a slight angle to the horizontal. This embodiment of the top surface of the sonotrode determines the shape of the solder wave and its flow velocity. According to a further variant of the invention, the top surface of the sonotrode for forming or guiding the soldering wave is provided with slots which can effect, for example, a lateral broadening of the soldering wave.

Volgens de uitvinding is de steunplaats van de in de soldeermiddelhouder gesteunde sonotrode uitgevoerd in een 20 knoop van de ultrasoon-trilling om geen enkele beïnvloeding van de ultrasoon-trilling op de houder zelf teweeg te brengen, maar de ultrasoon-trillingen gericht op de soldeergolf te kunnen laten inwerken. Voor het industrieel solderen van geleiderplaten zijn meerdere sonotroden naast 25 elkaar, over de breedte van de soldeermiddelhouder aangebracht. Hierdoor kan de voor het industrieel solderen noodzakelijke, grote breedte van een golf-soldeerspuitmond met een sonotrode-eenheid worden uitgerust. Hiertoe is het bovenvlak van de sonotroden in dwarsdoorsnede rechthoekig 30 uitgevoerd en zijn de sonotroden dicht naast elkaar geplaatst, waarbij de sonotroden aan tegenover elkaar gelegen zijkanten, onder het bovenvlak ervan, in dwarsdoorsnede verkleind zijn en de steunplaatsen van de sonotroden in het in dwarsdoorsnede verkleinde gebied, steeds tussen twee tegen 35 elkaar aan liggende sonotroden zijn opgenomen. Dit maakt de 100 1 0 98 4 afzonderlijke ondersteuning van elk van de naast elkaar geplaatste sonotroden in de soldeermiddelhouder mogelijk.According to the invention, the support location of the sonotrode supported in the solder container is made in a knot of the ultrasonic vibration in order not to effect any influence of the ultrasonic vibration on the container itself, but to focus the ultrasonic vibrations on the solder wave. can act. For industrial soldering of conductor plates, several sonotrodes are arranged side by side, across the width of the solder holder. As a result, the large width of a wave soldering nozzle necessary for industrial soldering can be equipped with a sonotrode unit. To this end, the top surface of the sonotrodes is rectangular in cross-section and the sonotrodes are arranged closely next to each other, the sonotrodes on opposite sides, below their top surface, being reduced in cross-section and the supporting positions of the sonotrodes being reduced in cross-section region, always between two abutting sonotrodes. This allows the 100 1 0 98 4 separate support of each of the juxtaposed sonotrodes in the solder holder.

Tenslotte zijn de ultrasoon-trillingen van de sonotroden in intervallen inschakelbaar om een nog betere bevochtiging en vulling van de cilindervormige, holle ruimten van een geleiderplaat, op grond van capillairwerking te bewerkstelligen, waarbij zelfs langere en in diameter kleine, holle ruimten met soldeer worden gevuld.Finally, the ultrasonic vibrations of the sonotrodes can be switched on at intervals to achieve even better wetting and filling of the cylindrical hollow spaces of a conductor plate, by means of capillary action, filling even longer and smaller hollow spaces with solder .

Volgens een verdere variant is, voor de vorming van een mini-soldeergolf de stroom soldeermiddel door de sonotrode geleid en vormt het bovenvlak van de sonotrode het geleidingsvlak voor de stroom soldeermiddel. Een dergelijke inrichting dient voor het plaatselijk solderen van geleider-platen, in het bijzonder ten behoeve van reparaties of voor het uitwisselen van onderdelen. Daarbij is de sonotrode in de vorm van een ringvormige spuitmond uitgevoerd, waarbij het hoekige of cirkelvormige randgebied van de uittree-opening van het soldeer het geleidingsvlak voor de stroom soldeermiddel vormt. De ringvormige spuitmond vormt een uitwisselbaar onderdeel van de sonotrode, om verschillend gevormde soldeergolven voor het reparatie-solderen ter beschikking te hebben.According to a further variant, for the formation of a mini-solder wave, the solder current is passed through the sonotrode and the top surface of the sonotrode forms the conducting surface for the solder current. Such a device serves for the local soldering of conductor plates, in particular for repairs or for the exchange of parts. The sonotrode is in the form of an annular nozzle, in which the angular or circular edge area of the solder outlet opening forms the guide surface for the flow of solder. The annular nozzle is an interchangeable part of the sonotrode, to provide differently shaped solder waves for repair soldering.

De uitvinding wordt hierna aan de hand van twee in de tekening weergegeven uitvoeringsvormen van inrichtingen voor het solderen zonder vloeimiddel nader toegelicht. Hierin toont: - fig. 1 - een schematische langsdoorsnede door de inrichting in bedrijfstoestand; - fig. 2 - een dwarsdoorsnede door de inrichting in het gebied van de sonotrode; en - fig. 3 - een dwarsdoorsnede door de tweede uitvoeringsvorm, als mini-soldeergolf.The invention is explained in more detail below with reference to two embodiments of flux-free soldering devices shown in the drawing. Herein: fig. 1 shows a schematic longitudinal section through the device in operating condition; fig. 2 - a cross section through the device in the region of the sonotrode; and - fig. 3 - a cross section through the second embodiment, as a mini-soldering wave.

De inrichting voor het solderen zonder vloeimiddel omvat een verwarmbare soldeermiddelhouder l, twee soldeer-spuitmonden 2, 3 en vier naast elkaar geplaatste, ultrasoon-elektroden 4 met bijbehorende sonotroden 5. Boven de 140 1 u 9 8 5 soldeermiddelhouder 1 bevindt zich een transportbaan 6 voor met te solderen onderdelen uitgeruste geleiderplaten, die in de richting van de pijl 7 worden getransporteerd. De transporthoek van de transportbaan 6 bedraagt ongeveer 7° ten 5 opzichte van de horizontaal.The flux-free soldering device comprises a heatable solder container 1, two solder nozzles 2, 3 and four juxtaposed ultrasonic electrodes 4 with associated sonotrodes 5. Above 140 1 u 9 8 5 solder container 1 is a conveying track 6 for conductor plates equipped with parts to be soldered, which are transported in the direction of arrow 7. The transport angle of the transport track 6 is approximately 7 ° relative to the horizontal.

Door middel van de soldeerspuitmond 2 wordt een soldeergolf 8 opgewekt, die tegen de transportrichting volgens de pijl 7 in stroomt. Door middel van de soldeerspuitmond 3 wordt een boogvormige soldeergolf 9 opgewekt, die 10 in de transportrichting volgens de pijl 7 is gericht. Tussen de beide neergaande gebieden van de soldeergolven 8, 9 is een verticaal verstelbare geleidingsplaat 10 aangebracht. Door middel van de tegengesteld gerichte soldeergolven 8, 9 wordt bereikt, dat de te solderen onderdelen van een geleiderplaat 15 alzijdig door vloeibaar soldeermiddel worden bevochtigd, zonder dat er op grond van de transportrichting volgens de pijl 7 van de geleiderplaten, niet bevochtigde soldeer-plaatsen ontstaan. Dit is in het bijzonder noodzakelijk voor SMD-onderdelen (Surface Mounted Devices).A soldering wave 8 is generated by means of the soldering nozzle 2, which flows against the direction of transport according to the arrow 7. An arc-shaped soldering wave 9 is generated by means of the soldering nozzle 3, which direction is oriented in the direction of transport according to arrow 7. A vertically adjustable guide plate 10 is arranged between the two downward regions of the soldering waves 8, 9. By means of the oppositely directed soldering waves 8, 9 it is achieved that the parts of a conductor plate 15 to be soldered are wetted on all sides by liquid soldering agent, without soldering spots due to the direction of transport according to the arrow 7 of the conductor plates. originate. This is especially necessary for SMD (Surface Mounted Devices) parts.

20 De soldeerspuitmond 2 heeft een golfvormer 11, die uit omgebogen of omgezette metaalplaten en een onderste geleidingsplaat 13 is gevormd, waarvan het bovenvlak overgaat in het bovenvlak 12 van de sonotrode 5, respectievelijk de sonotroden 5, zoals in fig. 1 duidelijk is weergegeven.The soldering nozzle 2 has a wave former 11, which is formed from bent or bent metal plates and a lower guide plate 13, the top surface of which merges into the upper surface 12 of the sonotrode 5 and the sonotrodes 5, respectively, as is clearly shown in Fig. 1.

25 Daarbij vormt het bovenvlak 12 van elke sonotrode 5 een deelgebied van het bovenvlak van de onderste geleidingsplaat 13 van de golfvormer 11 van de als golf-soldeerspuitmond uitgevoerde soldeerspuitmond 2. De lengte van het bovenvlak 12 van de sonotrode 5 in de richting van de soldeergolf 8 en 30 de vorm van het bovenvlak van de sonotrode 5 bepalen de vorm van de soldeergolf 8 en de stromingssnelheid ervan. Hiertoe vormt het bovenvlak 12 van de sonotrode 5 het in wezen horizontale eindgebied van de onderste geleidingsplaat 13 van de golfvormer 11 van de soldeerspuitmond 2. Het bovenvlak 12 35 van de sonotrode 5 is in de stromingsrichting van de soldeergolf 8 over een geringe hoek van ongeveer 3 tot 4° hellend 100 1 0 98 6 ten opzichte van de horizontaal uitgevoerd, om aldus het stromingsgedrag van de soldeergolf 8 te beïnvloeden. De sonotrode 5 bestaat uit gehard staal of titaan, en het bovenvlak 12 ervan wordt met het soldeermiddel van de 5 soldeergolf 8 bevochtigd. De sonotrode 5 bevindt zich in het direkte invloedsgebied van het hete soldeermiddel van de soldeergolf 8 om de sonotrode 5 op de temperatuur van het loodbad te brengen en om geen afkoeling van de soldeergolf 8 ter plaatse van de sonotrode 5 op te wekken, waaruit een 10 gelijkmatige temperatuur van de soldeergolf 8 resulteert.The top surface 12 of each sonotrode 5 forms a partial area of the top surface of the lower guide plate 13 of the wave former 11 of the soldering nozzle 2 designed as a wave soldering nozzle 2. The length of the top surface 12 of the sonotrode 5 in the direction of the soldering wave 8 and 30 the shape of the top surface of the sonotrode 5 determine the shape of the soldering wave 8 and its flow velocity. To this end, the top surface 12 of the sonotrode 5 forms the essentially horizontal end region of the lower guide plate 13 of the wave former 11 of the soldering nozzle 2. The top surface 12 of the sonotrode 5 is in the flow direction of the solder wave 8 over a small angle of approximately 3 to 4 ° inclined 100 1 0 98 6 with respect to the horizontal, so as to influence the flow behavior of the soldering wave 8. The sonotrode 5 consists of hardened steel or titanium, and its top surface 12 is wetted with the solder of the soldering wave 8. The sonotrode 5 is located in the direct area of influence of the hot solder of the soldering wave 8 in order to bring the sonotrode 5 to the temperature of the lead bath and not to generate cooling of the soldering wave 8 at the sonotrode 5, from which a 10 uniform temperature of the soldering wave 8 results.

Het bovenvlak van de sonotrode 5 is gefreesd en/of geslepen en voorzien van niet weergegeven gleuven of rillen voor het geleiden van de soldeergolf 8, die bijvoorbeeld op een gewenste wijze kan worden verbreed.The top surface of the sonotrode 5 is milled and / or ground and provided with slots or ridges (not shown) for guiding the soldering wave 8, which can for instance be widened in a desired manner.

15 De sonotrode 5 als wezenlijk onderdeel van de overigens in de handel verkrijgbare, ultrasoon-elektrode 4 werkt met een frequentie van 20 tot 30 kHz en een amplitude van 2 tot 7 μπι, bij een maximaal vermogen van 1500 W per sonotrode 5, d.w.z. 6000 W bij vier sonotroden 5. Elk 20 speciaal uitgevoerde sonotrode is voorzien van een rondlopende rand 14, die in vast met de soldeermiddelhouder 1 verbonden opneemelementen 15 is ingeklemd, waarbij de uit de rand 14 en de opneemelementen 15 gevormde steunplaats van elke sonotrode 5 in een knoop van de ultrasoon-trilling is 25 uitgevoerd, zodat geen ultrasone trillingen van de sonotrode 5 naar de met de houder verbonden opneemelementen 15 worden overgedragen. Het bovenvlak 12 van elke sonotrode 5 is in dwarsdoorsnede rechthoekig uitgevoerd, en de sonotroden 5 zijn dicht naast elkaar geplaatst, zoals in fig. 2 is 30 weergegeven, waarbij de sonotroden 5 onder het bovenvlak 12 ervan in de richting dwars op de transportrichting volgens de pijl 7 qua dwarsdoorsnede zijn verkleind, zoals in fig. 2 weergegeven en waarbij de randen 14 van de sonotroden 5 in de qua doorsnede verkleinde gebieden tussen elke twee, tegen 35 elkaar aan liggende sonotroden 5 in de zich daar bevindende opneemelementen 15 zijn opgenomen.15 The sonotrode 5 as an essential part of the otherwise commercially available ultrasonic electrode 4 operates at a frequency of 20 to 30 kHz and an amplitude of 2 to 7 μπι, at a maximum power of 1500 W per sonotrode 5, ie 6000 W for four sonotrodes 5. Each 20 specially designed sonotrode is provided with a circumferential rim 14, which is clamped in receiving elements 15 fixedly connected to the solder holder 1, the support location of each sonotrode 5 formed from the rim 14 and the receiving elements 15 in a button of the ultrasonic vibration is carried out, so that ultrasonic vibrations are not transmitted from the sonotrode 5 to the recording elements 15 connected to the holder. The top surface 12 of each sonotrode 5 is rectangular in cross-section, and the sonotrodes 5 are placed close to each other, as shown in Fig. 2, the sonotrodes 5 below its top surface 12 in the direction transverse to the transport direction. arrow 7 are reduced in cross-section, as shown in Fig. 2, and wherein the edges 14 of the sonotrodes 5 are accommodated in the cross-sectioned regions between each two adjacent sonotrodes 5 in the receiving elements 15 located there.

100 1 0 98 7100 1 0 98 7

Met de hiervoor beschreven uitvoering van de inrichting kan solderen zonder vloeimiddel van over de soldeergolven 8, 9 van de golf-soldeerspuitmonden 2, 3 gevoerde geleiderplaten worden uitgevoerd, waarbij het soldeermiddel van de soldeergolf 8, door middel van de sonotroden 5 in trilling wordt gebracht, de bovenvlakken 12 van de sonotroden 5 rechtstreeks door de soldeergolf 8 worden overspoeld en de geleiderplaten met de soldeerplaatsen ervan op korte afstand over de bovenvlakken 12 van de sonotroden 5 worden gevoerd. De gehele inrichting is op niet nader weergegeven wijze geïsoleerd uitgevoerd en wordt onder een beschermgas-atmosfeer, in het bijzonder een stikstof-atmosfeer, bedreven. Door de inwerking van de ultrasoon-golven op de soldeerplaatsen wordt cavitatie, d.w.z. de vorming van holle ruimten, respectievelijk luchtinsluitingen in het soldeer vermeden, zodat geen voorbehandeling van de soldeerplaatsen door het opbrengen van vloeimiddel noodzakelijk is. De aan elkaar te solderen onderdelen worden door middel van voorverwarming en de door de soldeergolf 9 gevormde voorgolf op de optimale soldeertemperatuur in het gebied van de sonotroden 5 gebracht. In plaats van de beschermgas-atmosfeer kan een vacuüm-atmosfeer worden geschapen, zodat het toepassen van beschermingsgas niet noodzakelijk is.With the above-described embodiment of the device, soldering without fluxing can be carried out from conductor plates passed over the soldering waves 8, 9 of the wave soldering nozzles 2, 3, the soldering means of the soldering wave 8 being vibrated by means of the sonotrodes 5 the top surfaces 12 of the sonotrodes 5 are directly engulfed by the soldering wave 8 and the conductor plates with their soldering points are fed a short distance over the top surfaces 12 of the sonotrodes 5. The entire device is insulated in a manner not shown in detail and is operated under a protective gas atmosphere, in particular a nitrogen atmosphere. By the action of the ultrasonic waves on the soldering spots, cavitation, i.e. the formation of hollow spaces or air inclusions in the solder, is avoided, so that no pre-treatment of the soldering spots by application of flux is necessary. The parts to be soldered together are brought to the optimum soldering temperature in the region of the sonotrodes 5 by means of preheating and the pre-wave formed by the soldering wave 9. A vacuum atmosphere can be created instead of the shielding gas atmosphere, so that the use of shielding gas is not necessary.

Ter vermijding van oppervlaktespanningen kunnen de ultrasoon-trillingen van de sonotroden 5 ook in intervallen worden ingeschakeld, waarbij de beste soldeerresultaten op de soldeerplaatsen worden verkregen. De ultrasoon-elektroden 4 worden pas dan in werking gesteld, als de soldeergolf 8 reeds loopt.To avoid surface stresses, the ultrasonic vibrations of the sonotrodes 5 can also be switched on at intervals, whereby the best soldering results are obtained at the soldering points. The ultrasonic electrodes 4 are only activated when the soldering wave 8 is already running.

In fig. 3 is de tweede uitvoeringsvorm van de inrichting weergegeven. Deze omvat een mini-golf voor het in afzonderlijke gebieden respectievelijk plaatselijk solderen van platte onderdeelgroepen. In een soldeermiddelhouder 20 bevindt zich de niet nader weergegeven ultrasoon-elektrode met een sonotrode 21, die is voorzien van een verticale 100 1 0 98 8 boring 22 en een horizontale aansluitboring 23, waarop een pomp 24 is aangesloten, waarmee het soldeermiddel uit de soldeermiddelhouder 20, volgens de pijlen 25 kan worden rondgepompt, zodat een soldeergolf 26 wordt gevormd aan de 5 soldeeruittree-opening 27 van de boring 22. De uittree- opening 27 voor soldeer is centraal binnen een ringvormige spuitmond 28 aangebracht, waarvan het hoekige of cirkelvormige randgebied 29 het geleidingsvlak voor de stroom soldeermiddel voor het opbouwen van de soldeergolf vormt.Fig. 3 shows the second embodiment of the device. It includes a mini-wave for soldering flat part groups in separate regions or locally. In a solder container 20, the ultrasonic electrode with a sonotrode 21, which is not shown in more detail, is provided with a vertical 100 1 0 98 8 bore 22 and a horizontal connection bore 23, to which a pump 24 is connected, with which the solder from the solder container is connected. 20, according to the arrows 25 can be pumped round, so that a solder wave 26 is formed at the solder outlet opening 27 of the bore 22. The solder outlet opening 27 is arranged centrally within an annular nozzle 28, the angular or circular edge region of which 29 forms the guide surface for the solder flux to build up the solder wave.

10 Daarbij is de ringvormige spuitmond 28 een uitwisselbaar onderdeel van de sonotrode 21 en door middel van schroefdraad 30 met de sonotrode 21 verbonden. Het uit de soldeeruittree-opening 27 van de ringvormige spuitmond 28 naar buiten tredende soldeer wordt gebruikt om als mini-golf op 15 afzonderlijke gebieden bij vlakke onderdeelgroepen in de vorm van geleiderplaten 31, die boven de ringvormige spuitmond 28 in een niet nader weergegeven manipulator worden vastgehouden, te solderen, respectievelijk van soldeer te ontdoen.The annular nozzle 28 is an exchangeable part of the sonotrode 21 and is connected to the sonotrode 21 by means of screw thread 30. The solder emerging from the solder outlet opening 27 of the annular nozzle 28 is used to mini-wave 15 separate areas of flat member groups in the form of conductor plates 31, which are placed above the annular nozzle 28 in a manipulator (not shown). held, soldered or de-soldered.

10010981001098

Claims

1. Device for solder without flux of conductor plates passed over the solder wave of a wave soldering nozzle, wherein the solder can be made to vibrate by means of at least one ultrasonic electrode (sonotrode), the top surface of the sonotrode is directly fed by the solder wave flooded and the conductor plates are displaceable a short distance above the top surface of the sonotrode, characterized in that the top surface (12, 28) of the sonotrode (5, 21) forms at least a partial region of the top surface of the wave former (11, 13) from the wave soldering nozzle (2, 22).

Device according to claim 1, characterized in that the top surface (12) of the sonotrode (5) forms a substantially horizontal end region of the guide plate (13) of the wave former (11) of the wave soldering nozzle (2).

Device according to claim 2, characterized in that the top surface (12) of the sonotrode (5) runs at least partially, in the direction of flow of the solder, at a slight angle to the horizontal.

Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the top surface (12) of the sonotrode (5) is provided with slots for guiding the soldering wave (8).

Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the support location (14, 15) of the sonotrode (5) supported in the solder medium (1) is arranged in a knot of the ultrasonic vibration.

6. Device according to any one of claims 1-5, characterized in that a plurality of sonotrodes (5) are arranged side by side across the width of the solder container (1).

Device according to claim 6, characterized in that the top surfaces (12) of the sonotrodes (5) are rectangular in cross-section and are placed close to each other, the sonotrodes (5) below their top surfaces at their turned sides, in cross-section are made narrower and the support locations (14, 15) of the sonotrodes (5) in the cross-section narrowed regions, 5 are included between each two sonotrodes (5) lying against each other.

Device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the ultrasonic vibrations of the sonotrodes (5) can be switched on at intervals.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the solder flux is conductable through the sonotrode (21) and the top surface of the sonotrode (21) forms the solder flux guiding surface.

10. Device according to claim 9, characterized in that the sonotrode (21) is in the form of an annular nozzle (28) and the angular or circular edge area (29) of the exit opening (27) for solder the guide surface for the solder flux.

11. Device according to claim 10, characterized in that the annular nozzle (28) forms an interchangeable part of the sonotrode (21).

Device according to any one of claims 1-11, characterized in that at least the region of the wave soldering nozzle (2, 22) is housed in a vacuum atmosphere. we 1 ü 98